(57)【要約】【課題】  受信アンテナにて回り込み波が検出される状態であっても、自車と障害物との間の距離を確実に検出することができる車載レーダ装置を提供する。【解決手段】  送信アンテナから送信信号を送信し、障害物にて反射した受信信号を得る。この受信信号には、自車のバンパやカバーなどに反射した回り込み波と障害物に反射した障害物反射波とが含まれる。そして、この受信信号から、Ｉ信号およびＱ信号を抽出し、このＩ信号およびＱ信号のベクトル差分をそれぞれ求め、これらのベクトル差分のベクトル差分振幅強度を演算する。この後、ベクトル差分振幅強度のピークＢが、あらかじめ設定されたしきい値を超える時間Ｔ１と、ゼロ点時間Ｔ０との時間差Ｔを求め、この時間Ｔを用いて自車と障害物との間の距離を演算により求める。【選択図】        図９
2006017622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ部（１１、１２）にて所定間隔ごとに電波を送受信することにより、自車と前記自車の周辺に存在する障害物（ＯＢ）との間の距離を検出する車載レーダ装置であって、
発振器（２１）から出力される所定周波数のＲＦ信号と前記アンテナ部で受信した受信信号とを入力し、この受信信号を前記ＲＦ信号と同相成分であるＩ信号と前記Ｉ信号に対して直交成分であるＱ信号とに分離する直交復調部（２５）と、
タイミング生成部（３１）から出力されるタイミングパルスと、前記Ｉ信号とを入力すると共に、前記タイミングパルスを用いて前記Ｉ信号をデジタル信号としてサンプリングする第１のＡ／Ｄ変換部（３２）と、
前記タイミングパルスと前記Ｑ信号とを入力すると共に、前記タイミングパルスを用いて前記Ｑ信号をデジタル信号としてサンプリングする第２のＡ／Ｄ変換部（３３）と、
前記デジタル信号に変換されたＩ信号およびＱ信号を入力し、これらＩ信号およびＱ信号の差分をそれぞれ求め、この差分に基づき前記受信信号に含まれる障害物からの反射波によるピークを抽出する差分算出部（３４）と、
前記差分算出部にて得られた前記障害物からの反射波によるピークに基づき、前記自車と前記障害物との間の距離を算出する距離算出部（３５）と、を有することを特徴とする車載レーダ装置。
【請求項２】
前記差分算出部は、前記Ｉ信号の差分の二乗および前記Ｑ信号の差分の二乗の和に基づき、前記障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークの強度および前記障害物にて反射した反射波によるピークの強度を求めるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の車載レーダ装置。
【請求項３】
前記距離算出部は、時間と共に変化するしきい値を有し、前記障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークがこのしきい値を超えないように設定されており、
前記障害物からの反射波によるピークがこのしきい値を超えた時の時間と、あらかじめ設定されている基準時間との時間差を求め、この時間差に基づき前記自車と前記障害物との間の距離を算出するようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の車載レーダ装置。
【請求項４】
前記第１のＡ／Ｄ変換部および前記第２のＡ／Ｄ変換部は、サンプリングされた値を記憶すると共にその値に基づき１つのパルス波形を構成する再構成部（３０３）を有しており、
入力される前記タイミングパルスを所定時間ごとに遅延させると共に、前記遅延させたタイミングパルスの立ち上がりに対応する前記Ｉ信号および前記Ｑ信号の値をサンプリングして前記再構成部に記録すると共に、遅延時間を変えて順次サンプリングおよび記録を行い、前記再構成部に記録された前記Ｉ信号および前記Ｑ信号の値をそれぞれ１つのパルス波形に再構成するようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車載レーダ装置。
【請求項５】
前記差分算出部にて得られた前記障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークが、ダイアグ制御部（３６）に入力されるようになっており、
前記ダイアグ制御部は、前記アンテナ部、前記発振器および前記直交復調部を含んで構成されるＲＦ部（２０）、前記タイミング生成部、前記第１のＡ／Ｄ変換部、前記第２のＡ／Ｄ変換部のいずれかの箇所が故障したことおよびそれぞれを接続する配線の断線を検出する故障しきい値を有し、
前記障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークが前記故障しきい値を超えない場合には、故障信号を出力するようになっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車載レーダ装置。
【請求項６】
前記ダイアグ制御部には、前記距離算出部にて算出される距離が正常に得られる場合における前記障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークがあらかじめ設定されており、
前記ダイアグ制御部は、前記入力された障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークが、前記あらかじめ設定された障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークと同等のピーク幅を保ち、かつ、前記しきい値を超える場合には、前記距離算出部にて得られた前記距離は、前記障害物にて反射した反射波以外の受信波による間違った値であると判定すると共に異常信号を出力するようになっており、
前記入力された障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークが、前記あらかじめ設定された障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークのピーク幅よりも大きく、かつ、前記しきい値を超える場合には、前記距離算出部にて得られた前記距離は正しい値であると判定すると共に正常信号を出力するようになっていることを特徴とする請求項５に記載の車載レーダ装置。
【請求項７】
前記距離算出部にて得られた距離は、警報制御部（３７）に入力されるようになっており、
前記警報制御部は、前記ダイアグ制御部から前記異常信号が入力されると警報処理を行わず異常処理を行い、前記ダイアグ制御部から前記正常信号が入力されると、前記距離に基づき前記警報制御部にあらかじめ設定された警報条件にて警報処理を行い、
前記故障信号が入力されると、故障処理を行うようになっていることを特徴とする請求項５または６に記載の車載レーダ装置。
【請求項８】
前記ダイアグ制御部は、前記障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークを取り付け位置調整用信号として出力するようになっており、
前記アンテナ部は、この取り付け位置調整用信号に基づき前記自車における設置位置が調整されるようになっていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車載レーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車と障害物との間の距離を検出すると共に報知する車載レーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自車と障害物との間の距離を検出する車載レーダ装置が知られている。このような装置では、パルス変調信号を車両前方に送信すると共に、車両前方に位置する障害物にて反射した反射波を受信する。そして、パルス変調信号を送信してから障害物からの反射波を受信するまでの時間を求め、この時間の半分の値に光速を乗ずることで自車と障害物との間の距離を得るようになっている。
【０００３】
しかしながら、上記車載レーダ装置では、パルス変調波を送信する際に、このパルス変調された送信信号が自車の部品（例えばバンパ）に反射し、受信回路に回り込むという問題が生じる。図１７は、送信信号が自車のバンパに反射して受信される様子を示した図である。以下、障害物にて反射した反射波以外の受信波、すなわち送信アンテナから受信アンテナに直接回り込む受信波とバンパやカバー等レーダ装置前面に搭載したものに反射して受信される受信波等が合成された受信波を回り込み波という。図１７に示されるように、送信アンテナ１１から送信された電波は、自車のバンパＢＵと自車の周辺に存在する障害物ＯＢとでそれぞれ反射して、受信信号として受信アンテナ１２にて受信される。このとき、受信アンテナ１２においては、回り込み波に障害物ＯＢからの反射波が重ね合わされた受信信号が受信されるため、障害物ＯＢからの反射波を検出できなくなる。
【０００４】
そこで、送信アンテナ１１から送信するパルス変調された送信信号のパルス幅を小さくする方法がある。この方法では、パルス変調された送信信号のパルス幅が小さいため、回り込み波と障害物ＯＢにて反射した反射波とが重ならずに受信されるため区別ができる。したがって、回り込み波として受信する時間区間における受信信号を無視することで、障害物ＯＢにて反射した反射成分を抽出し、障害物ＯＢまでの距離を算出できる。
【０００５】
また、送受信する各アンテナ１１、１２の間隔を広げる方法もある。この方法では、送信アンテナ１１と受信アンテナ１２との間隔を広げることで、回り込み波を受信しにくくして、回り込み波の影響を無くしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、実際は使用周波数帯域が制限されるため、上記パルス変調された送信信号のパルス幅を小さくできない場合があり、長い幅のパルスでパルス変調された送信信号を使用しなければならない場合がある。また、送受信する各アンテナの間隔を広げる方法では、送信アンテナ１１と受信アンテナ１２とを別体とする必要があるため、装置が大型化し、コストが増加してしまう。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、受信アンテナにて回り込み波が検出される状態であっても、自車と障害物との間の距離を確実に検出することができる車載レーダ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、アンテナ部（１１、１２）にて所定間隔ごとに電波を送受信することにより、自車と自車の周辺に存在する障害物（ＯＢ）との間の距離を検出する車載レーダ装置であって、発振器（２１）から出力される所定周波数のＲＦ信号とアンテナ部で受信した受信信号とを入力し、この受信信号をＲＦ信号と同相成分であるＩ信号とＩ信号に対して直交成分であるＱ信号とに分離する直交復調部（２５）と、タイミング生成部（３１）から出力されるタイミングパルスと、Ｉ信号とを入力すると共に、タイミングパルスを用いてＩ信号をデジタル信号としてサンプリングする第１のＡ／Ｄ変換部（３２）と、タイミングパルスとＱ信号とを入力すると共に、タイミングパルスを用いてＱ信号をデジタル信号としてサンプリングする第２のＡ／Ｄ変換部（３３）と、デジタル信号に変換されたＩ信号およびＱ信号を入力し、これらＩ信号およびＱ信号の差分をそれぞれ求め、この差分に基づき受信信号に含まれる障害物からの反射波によるピークを抽出する差分算出部（３４）と、差分算出部にて得られた障害物からの反射波によるピークに基づき、自車と障害物との間の距離を算出する距離算出部（３５）と、を有することを特徴としている。
【０００９】
このように、受信信号をＩ信号およびＱ信号に分離すると共に、Ｉ信号およびＱ信号の差分をそれぞれ求め、これら差分に基づき受信信号に含まれる障害物による反射波のピークを抽出する。したがって、障害物にて反射した反射波以外の回り込み波が受信信号に含まれていたとしても、上記のように受信信号から障害物によるピークを得ることができる。これにより、この障害物による反射波のピークを用いて自車と障害物との間の距離を求めることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、差分算出部は、Ｉ信号の差分の二乗およびＱ信号の差分の二乗の和に基づき、障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークの強度および障害物にて反射した反射波によるピークの強度を求めるようになっていることを特徴としている。
【００１１】
したがって、パルス幅の長いパルスで変調した送信信号を用いて、回り込み波に障害物の反射波が足し合わされている場合でも、回り込み波による受信波形の変化点と障害物の反射波による受信波形の変化点とをそれぞれピークとして抽出することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、距離算出部は、時間と共に変化するしきい値を有し、障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークがこのしきい値を超えないように設定されており、障害物からの反射波によるピークがこのしきい値を超えた時の時間と、あらかじめ設定されている基準時間との時間差を求め、この時間差に基づき自車と障害物との間の距離を算出するようになっていることを特徴としている。
【００１３】
このように、距離算出部においては、回り込み波によるピークが超えないようにしきい値を設定する。これにより、しきい値によって障害物の反射波によるピークのみを検出できるようにすることができる。また、障害物の反射波によるピークがしきい値を超える時の時間を得る。これにより、障害物が存在する場合に、送信信号を送信してから受信するまでの時間を得ることができる。したがって、この時間を用いて自車と障害物との間の距離を求めることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、第１のＡ／Ｄ変換部および第２のＡ／Ｄ変換部は、サンプリングされた値を記憶すると共にその値に基づき１つのパルス波形を構成する再構成部（３０３）を有しており、入力される前記タイミングパルスを所定時間ごとに遅延させると共に、遅延させたタイミングパルスの立ち上がりに対応するＩ信号およびＱ信号の値をサンプリングして再構成部に記録すると共に、遅延時間を変えて順次サンプリングおよび記録を行い、再構成部に記録された前記Ｉ信号および前記Ｑ信号の値をそれぞれ１つのパルス波形に再構成するようになっていることを特徴としている。
【００１５】
このように、直交復調部から第１および第２のＡ／Ｄ変換部に次々と入力されるＩ信号およびＱ信号に対して、所定時間ごとに遅延させたタイミングパルスの立ち上がりに対応するＩ信号およびＱ信号のそれぞれの値をサンプリングし、そのサンプリングした値を再構成することで１つのパルス波形とする。これにより、差分算出部および距離算出部にて、自車と障害物との間の距離を算出するためのＩ信号およびＱ信号のパルス波形を得ることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、差分算出部にて得られた障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークが、ダイアグ制御部（３６）に入力されるようになっており、ダイアグ制御部は、アンテナ部、発振器および直交復調部を含んで構成されるＲＦ部（２０）、タイミング生成部、第１のＡ／Ｄ変換部、第２のＡ／Ｄ変換部のいずれかの箇所が故障したことおよびそれぞれを接続する配線の断線を検出する故障しきい値を有し、障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークが故障しきい値を超えない場合には、故障信号を出力するようになっていることを特徴としている。
【００１７】
このように、車載レーダ装置内部のいずれかの箇所が故障したことを故障しきい値にて判定する。これは、車載レーダ装置が正常に稼動していないことを検出することと同等である。このようにして、車載レーダ装置が故障したことを検出することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、ダイアグ制御部には、距離算出部にて算出される距離が正常に得られる場合における障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークがあらかじめ設定されており、ダイアグ制御部は、入力された障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークが、あらかじめ設定された障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークと同等のピーク幅を保ち、かつ、しきい値を超える場合には、距離算出部にて得られた距離は、障害物にて反射した反射波以外の受信波による間違った値であると判定すると共に異常信号を出力するようになっており、入力された障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークが、あらかじめ設定された障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークのピーク幅よりも大きく、かつ、しきい値を超える場合には、距離算出部にて得られた距離は正しい値であると判定すると共に正常信号を出力するようになっていることを特徴としている。
【００１９】
このように、例えば、自車の部品（バンパやレーダ前面のカバー等）と車載レーダ装置との位置関係が何らかの理由で変わったり、自車の部品（バンパやレーダ前面のカバー等）に付着物が付いたりして、回り込み波の反射量が変わってしまった場合に、回り込み波によるピークがしきい値を超えてしまう場合があったら、それを異常データとしてドライバに通知することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明では、距離算出部にて得られた距離は、警報制御部（３７）に入力されるようになっており、警報制御部は、ダイアグ制御部から異常信号が入力されると警報処理を行わず異常処理を行い、ダイアグ制御部から正常信号が入力されると、距離に基づき警報制御部にあらかじめ設定された警報条件にて警報処理を行い、故障信号が入力されると、故障処理を行うようになっていることを特徴としている。
【００２１】
このように、警報制御部は、正常信号が入力されると警報処理を行い、異常信号が入力されると異常処理を行い、警報処理を行わない。これにより、自車と障害物との間の距離が算出されたとしても、その距離が正しい値ではない場合には、異常がある旨ドライバに通知し、警告処理を行わないようにすることができる。このようにして、警報制御部で行う警報処理が誤報とならないようにすることができる。また、警報制御部は故障信号が入力されると故障処理を行い、警報処理を行わない。これにより、車載レーダ装置が故障したことを報知することができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明では、ダイアグ制御部は、障害物にて反射した反射波以外の受信波によるピークを取り付け位置調整用信号として出力するようになっており、アンテナ部は、この取り付け位置調整用信号に基づき自車における設置位置が調整されるようになっていることを特徴としている。
【００２３】
したがって、この取り付け位置調整用信号を例えば表示手段等に出力し、回り込み波によるピークを確認しながら、アンテナ部の取り付け位置を調整することで、アンテナ部を適切な位置に配置させることができる。
【００２４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。なお、以下では、図１７に示す部材と同一のものには、同一符号を記してある。
【００２６】
図１は本発明の一実施形態に係る車載レーダ装置のブロック構成図である。図１に示されるように、車載レーダ装置は、アンテナ部１０と、ＲＦ部２０と、検出制御部３０と、入力部４０と、表示部５０と、報知部６０とを備えて構成されている。
【００２７】
アンテナ部１０は、自車と障害物ＯＢとの間の距離を測定するための電波を送受信するものであり、送信アンテナ１１と受信アンテナ１２とを備えて構成されている。送信アンテナ１１は、後述する検出制御部３０およびＲＦ部２０にて生成された送信信号を送信するものである。また、受信アンテナ１２は、送信アンテナ１１にて送信された送信信号が、障害物ＯＢによる反射波（障害物からの反射波）や自車の部品（例えばバンパや車載レーダ装置前面のカバー等）にて反射した反射波等の回り込み波の合成波（障害物にて反射した反射波以外の受信波）を受信するものである。受信アンテナ１２は、受信した反射波、すなわち受信信号をＲＦ部２０に出力する。
【００２８】
図２は、図１に示されるＲＦ部２０のブロック構成図である。ＲＦ部２０は、自車と障害物ＯＢとの間の距離を検出するための送信信号を生成すると共に受信アンテナ１２にて受信された受信信号を処理するものである。このようなＲＦ部２０は、発振器２１と、スイッチ２２と、第１のアンプ２３と、第２のアンプ２４と、ＩＱミキサ２５と、第３のアンプ２６と、第４のアンプ２７とを備えて構成されている。
【００２９】
発振器２１は、所定周波数のＲＦ信号を生成するものである。この発振器２１では、例えば１０〜１００ＧＨｚにおいて所定周波数のＲＦ信号が生成される。そして、発振器２１にて生成されたＲＦ信号は、スイッチ２２およびＩＱミキサ２５に出力される。
【００３０】
スイッチ２２は、所定周波数の連続的な電気信号を所定時間間隔でＯＮ／ＯＦＦすることによりパルス変調をかけ、送信信号を生成するものである。具体的には、スイッチ２２は、後述する送信タイミング生成部３１から出力される送信タイミングパルスと、上記発振器２１から出力されるＲＦ信号とを入力し、送信タイミングパルスがオンになっている間、発振器２１からのＲＦ信号を出力する。つまり、発振器２１で生成されたＲＦ信号が、送信タイミングパルスの周期ごとに出力されることとなる。
【００３１】
第１のアンプ２３および第２のアンプ２４は、入力される信号を増幅する周知のものである。第１のアンプ２３は、上記スイッチ２２から入力される送信信号を所定の送信出力まで増幅して出力する。また、第２のアンプ２４は、受信アンテナ１２から入力される受信信号を増幅して出力する。
【００３２】
ＩＱミキサ２５は、いわゆる直交復調器であり、入力される信号（すなわち増幅された受信信号）に対して、同相信号（以下、Ｉ信号という）と、その同相信号に対して９０°位相がずれた直交信号（以下、Ｑ信号という）とを生成するものである。このＩＱミキサ２５の具体的な構成を図３に示す。
【００３３】
図３に示されるように、このＩＱミキサ２５は、移相器２５１と、第１のミキサ２５２と、第２のミキサ２５３とを備えて構成されている。移相器２５１は、入力する信号の位相を変えて出力するものであり、本実施形態では、発振器２１から入力する信号の位相を９０°ずらして出力する。また、第１および第２のミキサ２５２、２５３は、入力する複数の信号の周波数変換を行うものである。
【００３４】
このようなＩＱミキサ２５においては、発振器２１からのＲＦ信号（すなわち発振器出力）と、受信アンテナ１２および第２のアンプ２４からの受信信号とが入力される。ＲＦ信号は、ＩＱミキサ２５に入力されると移相器２５１と第１のミキサ２５２とに入力される。また、受信信号は、ＩＱミキサ２５に入力されると第１および第２のミキサ２５２、２５３に入力される。
【００３５】
ＲＦ信号および受信信号が第１のミキサ２５２に入力されると、周波数変換されて、ＲＦ信号に同相であるＩ信号としてＩＱミキサ２５から出力される。一方、移相器２５１に入力されたＲＦ信号は、９０°位相がずらされて第２のミキサ２５３に入力される。そして、９０°位相がずれたＲＦ信号および受信信号が第２のミキサ２５３に入力されると、周波数変換されて、受信信号のＱ信号としてＩＱミキサ２５から出力される。なお、ＩＱミキサ２５は、本発明の直交復調部に相当する。
【００３６】
第３のアンプ２６および第４のアンプ２７は、入力される信号を増幅する周知のものである。すなわち、第３のアンプ２６は、ＩＱミキサ２５から出力されるＩ信号を入力し、このＩ信号を増幅させて出力する。また、第４のアンプ２７は、ＩＱミキサ２５から出力されるＱ信号を入力し、このＱ信号を増幅させて出力する。以上が、ＲＦ部２０の構成である。
【００３７】
図４は、図１に示される検出制御部３０のブロック構成図である。検出制御部３０は、自車と障害物ＯＢとの間の距離を検出するものであり、送信タイミング生成部３１と、第１のＡ／Ｄ変換部３２と、第２のＡ／Ｄ変換部３３と、差分算出部３４と、距離算出部３５と、ダイアグ制御部３６と、警報制御部３７とを備えて構成されている。
【００３８】
送信タイミング生成部３１は、上記送信アンテナ１１から送信する送信信号の送信タイミングをパルスとして生成するものである。このタイミングパルスである送信タイミングパルスの周期やパルス幅は、本装置が製造される際に、あらかじめこの送信タイミング生成部３１に設定される。送信タイミング生成部３１にて生成された送信タイミングパルスは、上記スイッチ２２、後述する第１のＡ／Ｄ変換部３２、第２のＡ／Ｄ変換部３３に出力される。なお、送信タイミング生成部３１は、本発明におけるタイミング生成部に相当する。
【００３９】
第１のＡ／Ｄ変換部３２および第２のＡ／Ｄ変換部３３は、第３のアンプ２６および第４のアンプ２７で増幅されたＩ信号およびＱ信号を入力し、これらＩ信号およびＱ信号をデジタル信号に変換するものである。
【００４０】
第１のＡ／Ｄ変換部３２および第２のＡ／Ｄ変換部３３の具体的なブロック構成図を図５に示す。図５に示されるように、第１および第２のＡ／Ｄ変換部３２、３３は、タイミングコントローラ３０１と、Ａ／Ｄコンバータ３０２と、再構成部３０３とを備えて構成されている。
【００４１】
タイミングコントローラ３０１は、送信タイミング生成部３１から出力される送信タイミングパルスを入力し、この送信タイミングパルスの出力タイミングをわずかにずらすものである。
【００４２】
Ａ／Ｄコンバータ３０２は、Ｉ信号（Ｑ信号）と上記わずかにずらされた送信タイミングパルスとを入力し、送信タイミングパルスの立ち上がりタイミングでＩ信号（Ｑ信号）の値をデジタル信号としてサンプリングするものである。つまり、Ａ／Ｄコンバータ３０２は、第１のＡ／Ｄ変換部３２（第２のＡ／Ｄ変換部３３）に入力されるＩ信号（Ｑ信号）をサンプリングする役割を果たす。
【００４３】
また、再構成部３０３は、上記Ａ／Ｄコンバータ３０２にて得られた各値を再構成することにより、１つのパルス波形を構成するものである。
【００４４】
上記第１のＡ／Ｄ変換部３２が行うＩ信号のサンプリングについて、図６を参照して説明する。図６は、第１のＡ／Ｄ変換部３２におけるＩ信号のサンプリングの様子を示した図である。この図に示されるように、Ａ／Ｄコンバータ３０２には、次々とＩ信号が入力されている。さらに、このＡ／Ｄコンバータ３０２には、タイミングコントローラ３０１によってタイミングがずらされた送信タイミングパルスが入力される。そして、この送信タイミングパルスの立ち上がりに対応したタイミングでＩ信号の値がサンプリングされ、この値がデジタル信号に変換されて出力される。
【００４５】
送信タイミングパルスは、タイミングコントローラ３０１によってパルスの立ち上がりタイミングがパルス変調された送信信号の送信タイミングに対してずらされているため、図６に示されるように、サンプリング点をずらしながらＩ信号をサンプリングしていくこととなる。このサンプリングした値を、１パルスが構成できるポイント数だけ再構成部３０３に記憶しておく。
【００４６】
こうしてサンプリングされたＩ信号は、再構成部３０３にてパルス波形に再構成され、第１のＡ／Ｄ変換部３２から出力されることとなる。なお、第２のＡ／Ｄ変換部３３に入力されるＱ信号に対しても、上記Ｉ信号と同様の処理がなされる。
【００４７】
このようにして、第１および第２のＡ／Ｄ変換部３２、３３は、入力されるＩ信号およびＱ信号をデジタル信号としてサンプリングして再構成すると共に差分算出部３４に出力する。このようにすることで、比較的低速なＡ／Ｄコンバータを用いたとしても、高速なサンプリングが可能となる。
【００４８】
差分算出部３４は、上記第１および第２のＡ／Ｄ変換部３２、３３から入力されるＩ信号およびＱ信号に基づき、ベクトル差分振幅強度を求めるものである。このベクトル差分振幅強度とは、以下で詳しく説明するが、回り込み波（障害物ＯＢ以外からの反射波等によるピーク）と障害物ＯＢからの反射波（障害物ＯＢからの反射波によるピーク）とを分離、抽出することによって得られるピーク波形である（後述する図８（ｅ）参照）。差分算出部３４におけるベクトル差分振幅強度の方法については後で詳しく説明する。差分算出部３４は、上記ベクトル差分振幅強度を距離算出部３５およびダイアグ制御部３６に出力する。
【００４９】
距離算出部３５は、上記差分算出部３４にて得られたベクトル差分振幅強度に基づき、自車と障害物ＯＢとの間の距離を算出するものである。そして、距離算出部３５は、得られた距離を警報制御部３７に出力する。
【００５０】
ダイアグ制御部３６は、差分算出部３４にて得られたベクトル差分振幅強度が、異常状態の場合に得られたものか、または、障害物ＯＢが自車に対して近距離に存在する場合に得られたものかを判定するものである。ここで、異常状態とは、例えばバンパに付着物が付いて、この付着物によって回り込み波の反射量が変化し、この回り込み波が距離算出部３５にてしきい値を超えたため、距離が検出される状態（誤検出）を指す。すなわち、上記距離算出部３５にて得られた自車と障害物ＯＢとの間の距離が本当に正しいか否かがこのダイアグ制御部３６にて判定される。そして、検出された距離が正しいものか否かを示す正常信号または異常信号がダイアグ制御部３６から出力される。
【００５１】
また、本装置は車両のバンパやカバー等の裏面に配置される。このため、送信アンテナ１１から送信信号が送信されると、送信信号は自車のバンパやカバー等に反射するので、障害物ＯＢ以外からの反射波が受信信号に必ず含まれることとなる。言い換えると、障害物ＯＢ以外からの反射波が受信信号に含まれないとなると、本装置のいずれかの部品に故障が発生したと言える。
【００５２】
そこで、ダイアグ制御部３６は、本装置の故障を検出する機能も備えている。すなわち、ダイアグ制御部３６は障害物ＯＢ以外からの反射波によるピークが現れないことを検出した場合には、本装置が故障したと判定して故障信号を警報制御部３７に出力する。このようなダイアグ制御部３７による装置の故障診断については、後で詳しく説明する。
【００５３】
また、差分算出部３４にて得られたベクトル差分振幅強度を取り付け位置調整用信号としてダイアグ制御部３６から出力できるようになっている。そして、この取り付け位置調整用信号に基づくベクトル差分振幅強度のピーク波形を例えばモニタに出力することで、このベクトル差分振幅強度のピーク波形を確認しながらアンテナ部１０、ひいては車載レーダ装置を自車の適切な位置に取り付けることができる。なお、モニタに出力する方法として、専用のダイアグ用装置を用いても良いし、表示部５０に出力するようにしても良い。
【００５４】
警報制御部３７は、上記ダイアグ制御部３６から入力される判定信号に基づき、距離算出部３５から入力される距離が本当に自車と障害物ＯＢとの距離を示しているかを判定し、その判定結果に基づき、警告処理を行うものである。この警告制御部３７には、後述する入力部４０や、製造時の設定によって、警告条件があらかじめ設定されており、設定された警告条件、例えば、ある距離以内に障害物ＯＢがある場合は警告すると設定した場合、設定距離以内の距離が検出されると、警告信号を表示部５０および報知部６０に出力する。また、検出された距離が設定された距離以上の場合は、警報制御部３７は警告処理を行わない。また、ダイアグ制御部３６にて正しい距離ではないと判定された場合には、警報制御部３７は異常処理を行う。また、警報制御部３７は、上記ダイアグ制御部３６から故障信号を受け取ると、本装置が故障した旨をドライバに知らせる故障処理も行う。
【００５５】
以上が、検出制御部３０の構成である。
【００５６】
入力部４０は、本装置にて検出した自車と障害物ＯＢとの間の距離において、どのくらいの距離に障害物ＯＢがある場合に警告を発するようにするか等、警告方法を設定するものである。この入力部４０は、例えばインストルメントパネルに設置される場合や、ナビゲーション装置の操作部分に代用される場合などがある。
【００５７】
表示部５０は、警報制御部３７にて障害物ＯＢが存在する旨をドライバに知らせるものであり、例えばナビゲーション装置の表示パネルや、ヘッドアップディスプレイ、ランプ等が採用される。バックガイドモニタなどの周辺画像表示装置で表示されている画像上に、障害物ＯＢがある距離をマーカとして表示しても良い。
【００５８】
報知部６０は、上記表示部５０とは異なり、車両に搭載された装置にてドライバに注意を促すものである。例えば、スピーカーから警告音を発することや、シートベルトが締まることや、シートベルトに振動を与えることや、ブレーキがかかることが報知手段として採用される。報知部６０に、警報制御部３７から警報信号が入力されると、上記のような警告がなされるようになっている。
【００５９】
以上が車載レーダ装置の構成である。限定するものではないが、この車載レーダ装置は、例えば車両のフロントバンパの裏面側や、リアバンパの裏面側に配置され、車両前方、または車両後方における自車と障害物ＯＢとの間の距離を検出する。なお、車両の側面にこの車載レーダ装置を配置しても構わない。
【００６０】
次に、上記車載レーダ装置の作動について説明する。本装置は、車両のイグニッションスイッチがオン状態になっている間、稼働するようになっている。
【００６１】
まず、ＲＦ部２０の発振器２１にて所定周波数のＲＦ信号が生成される。このＲＦ信号は、発振器２１からスイッチ２２に出力される。一方、検出制御部３０の送信タイミング生成部３１にて送信アンテナ１１から送信する送信信号の送信タイミングがパルスとして生成される。こうして生成された送信タイミングパルスは、スイッチ２２に出力される。
【００６２】
なお、送信タイミング生成部３１にて生成された送信タイミングパルスは、第１および第２のＡ／Ｄ変換部３２、３３にも出力される。
【００６３】
スイッチ２２に、所定周波数のＲＦ信号および送信タイミングパルスが入力されると、送信信号が生成される。すなわち、送信タイミングパルスの周期、幅でＲＦ信号が送信信号としてパルス変調され出力される。スイッチ２２から出力された送信信号は、第１のアンプ２３にて信号増幅されて送信アンテナ１１から送信される。
【００６４】
こうして送信信号が送信されると、障害物ＯＢにて反射した反射波および回り込み波が受信アンテナ１２にて受信される。受信アンテナ１２にて受信された受信信号は、第２のアンプ２４に入力され、信号増幅されてＩＱミキサ２５に出力される。
【００６５】
この後、このＩＱミキサ２５において、上述のように、受信信号がＩ信号（同相成分）と、Ｑ信号（直交成分）とに分離され、出力される。そして、ＩＱミキサ２５から出力されたＩ信号およびＱ信号は、第３のアンプ２６および第４のアンプ２７にてそれぞれ信号増幅される。
【００６６】
続いて、上記Ｉ信号およびＱ信号が、それぞれ第１のＡ／Ｄ変換部３２および第２のＡ／Ｄ変換部３３にてデジタル信号に変換される。すなわち、図５および図６に示されるように、Ｉ信号（Ｑ信号）が第１のＡ／Ｄ変換部３２（第２のＡ／Ｄ変換部３３）のＡ／Ｄコンバータ３０２に入力され、送信タイミングパルスがタイミングコントローラ３０１に入力される。そして、上述のように、タイミングコントローラ３０１にてわずかにずらされた送信タイミングパルスの立ち上がりに対応したＩ信号（Ｑ信号）の値がデジタル信号としてサンプリングされて、再構成部３０３に入力されると共に再構成されて１つのＩ信号（Ｑ信号）とされる。
【００６７】
こうしてデジタル信号とされたＩ信号およびＱ信号は、第１および第２のＡ／Ｄ変換部３２、３３からそれぞれ出力される。
【００６８】
上記Ｉ信号およびＱ信号が差分算出部３４に入力されると、この差分算出部３４にて自車と障害物ＯＢとの間の距離を算出するための差分結果が求められる。まず、この差分結果を求めるベクトル差分の原理について、図７を参照して説明する。なお、以下では、障害物ＯＢが存在する場合について説明する。
【００６９】
図７は、ベクトル差分の原理を示した説明図である。図７（ａ）は、受信信号をベクトル表示した図、図７（ｂ）はＩ信号の受信信号を示した図、図７（ｃ）は図７（ｂ）の差分結果を示した図である。
【００７０】
図７（ａ）に示されるように、受信信号をベクトル表示すると、受信信号に含まれる回り込み波と障害物反射波とがＩ成分（同相成分；すなわちＩ信号）およびＱ成分（直交成分；すなわちＱ信号）によって表される。したがって、このベクトルから例えばＩ信号は、回り込み波の成分と、障害物反射波の成分とが重ね合わされる（足し合わされる）ので、図７（ｂ）に示される受信信号となる。
【００７１】
そして、図７（ｂ）に示されるように、Ｉ信号に対して、所定時間ごとにＩ信号の振幅の差をとる。この所定時間は、Ｉ信号の立ち上がりを含む時間とされ、あらかじめ差分算出部３４に設定されている。この所定時間ごとにＩ信号の差分をとる、すなわち図７（ｂ）に示されるＩ信号を微分すると、図７（ｃ）に示される差分結果を得る。
【００７２】
図７（ｃ）に示される差分結果を見ると、２つのピーク波形が現れている。２つのピーク波形のうち、早い時間に現れるピーク波形（ピークａ）は、障害物による反射波以外、すなわち自車のバンパ等に反射した反射波などの合成波である回り込み波によるものである。一方、ピークａが現れた後に現れるピーク波形（ピークｂ）は、障害物ＯＢにて反射した反射波によるものである。
【００７３】
つまり、早い時間に現れるピークａは、障害物ＯＢの有無に関わらず、Ｉ信号を差分することによって常に現れるピーク波形である。一方、遅い時間に現れるピークｂは、障害物ＯＢが存在する場合にＩ信号が差分されると現れ、障害物ＯＢが存在しない場合には現れないピーク波形である。
【００７４】
このようにして、差分算出部３４に入力されるＩ信号およびＱ信号に対してそれぞれ差分を行うことにより、回り込み波のピーク波形と障害物ＯＢによるピーク波形とを得る。Ｉ、Ｑ信号について、それぞれ差分を求めるため、ベクトルの差分を求めていることになる。これが、ベクトル差分の原理である。
【００７５】
したがって、差分算出部３４において、Ｉ信号およびＱ信号に対して上記のようなベクトル差分を実施し、受信信号のベクトル差分振幅強度を求める。このことについて、図８を参照して説明する。図８は、差分算出部３４が行うベクトル差分処理における波形を示した図である。図８（ａ）、（ｂ）は、Ｉ信号およびＱ信号を示した図である。図８（ｃ）、（ｄ）は、Ｉ信号およびＱ信号のベクトル差分結果を示した図である。そして、図８（ｅ）は、図８（ｃ）、（ｄ）のベクトル差分結果から得られたベクトル差分振幅強度のピーク波形を示した図である。
【００７６】
まず、第１および第２のＡ／Ｄ変換部３２、３３でデジタル信号に変換されたＩ信号およびＱ信号を得る（図８（ａ）、（ｂ））。この後、上述のように、Ｉ信号およびＱ信号の差分（微分）ΔＩ、ΔＱを求める（図８（ｃ）、（ｄ））。こうして得られた差分結果において、ベクトル差分振幅強度を求める。具体的には、以下の数式１のように、ΔＩの二乗およびΔＱの二乗の和の平方根を計算することにより求める。
【００７７】
（数式１）
ベクトル差分振幅強度＝（（ΔＩ）２＋（ΔＱ）２）１／２
こうして得られたベクトル差分振幅強度は、図８（ｅ）のように表される。図８（ｅ）に示されるピークＡは回り込み波によるものであり、ピークＢは障害物反射波によるものである。このようにして、ベクトル差分振幅強度が得られると、このベクトル差分振幅強度は差分算出部３４から距離算出部３５およびダイアグ制御部３６に出力される。
【００７８】
距離算出部３５にベクトル差分振幅強度が入力されると、自車と障害物ＯＢとの間の距離が求められる。具体的な算出方法について、図９を参照して説明する。図９は、ベクトル差分振幅強度に対するしきい値を設定する様子を示した図であり、図９（ａ）は障害物ＯＢが存在しない場合、図９（ｂ）は障害物ＯＢが存在する場合を示している。
【００７９】
まず、距離算出部３５にベクトル差分振幅強度が入力されると、このベクトル差分振幅強度に対して、図９（ａ）に示されるように、しきい値が設定される。このしきい値は、ベクトル差分振幅強度の回り込み波の変化点を示すピークＡがしきい値を超えないように、時間と共に変化するように設定される。また、ベクトル差分振幅強度のピークＡを超えたしきい値は急落するが、完全にゼロにはならず、所定の値を保つようになっている。このようなしきい値は、本装置が設置される車体の位置によって現れるベクトル差分振幅強度のピークＡをあらかじめ調べることで設定できる。また、このピークＡの値を適切な値にするように、取り付け位置を調整しても良い。
【００８０】
そして、障害物ＯＢが存在する場合には、図９（ｂ）に示されるように、ベクトル差分振幅強度のピークＢが現れ、このピークＢはしきい値を超える。したがって、ベクトル差分振幅強度のピークＢがしきい値を超える時間Ｔ１とあらかじめ距離算出部３５に設定したゼロ点時間Ｔ０との時間差Ｔを求める。このゼロ点時間Ｔ０は、あらかじめ、任意の複数の距離地点に障害物ＯＢを置いた場合に、自車と障害物ＯＢとの距離が正しく表示できるように、ゼロ点時間Ｔ０を調整し、設定してもよい。このようにして、送信信号を送信してから受信するまでの時間Ｔ（＝Ｔ１―Ｔ０）が得られたので、以下に示す数式２によって自車と障害物ＯＢとの間の距離を求める。
【００８１】
（数式２）
自車と障害物ＯＢとの間の距離［ｍ］＝（Ｔ［ｓ］／２）×ｃ［ｍ／ｓ］
ここで、ｃは光速（＝３×１０８［ｍ／ｓ］）である。数式２によって計算された距離は、距離算出部３５から警報制御部３７に出力される。
【００８２】
なお、図９（ａ）に示されるように、ベクトル差分振幅強度のピークＢが現れない、すなわち障害物ＯＢが存在しない場合には、距離は算出されずに、距離算出処理は終了する。
【００８３】
一方、ダイアグ制御部３６にベクトル差分振幅強度が入力されると、ベクトル差分振幅強度が異常であるか、または正常であるかが検出される。このことについて、図１０を参照して説明する。図１０は、異常時と正常時におけるベクトル差分振幅強度のピークを示した図である。図１０（ａ）は、ベクトル差分振幅強度の異常時を示した図、図１０（ｂ）、（ｃ）はベクトル差分振幅強度の正常時を示した図である。なお、図１０（ａ）においては、障害物ＯＢが存在しない場合の波形を示している。
【００８４】
例えばバンパに泥などの付着物が付いている場合、状況によってはバンパにおける反射強度が増し、受信アンテナ１２にて受信される回り込み波の受信強度が大きくなる。このような場合、ベクトル差分振幅強度においては、図１０（ａ）に示されるように障害物ＯＢの反射波以外の受信波である回り込み波のピークＡがしきい値を超えるため、距離算出部３５にてしきい値を超えた時間から距離が算出される。しかしながら、この距離は、自車と障害物ＯＢとの間の距離を示すものではない。このような場合に距離算出部３５で算出された距離は間違いである旨を知らせる必要がある。
【００８５】
そこで、ベクトル差分振幅強度のピークＡにおいては、そのピーク幅が通常得られるベクトル差分振幅強度のピークＡと同等であり、かつ、ベクトル差分振幅強度のピークＡがしきい値を超える場合には、受信信号はバンパに泥などの付着物が付いて回り込み波が増加した場合であって、自車と障害物ＯＢとの間の距離を検出したものではない旨の異常信号をダイアグ制御部３６から警報制御部３７に出力する。
【００８６】
上記付着物の場合と異なり、障害物ＯＢが存在し、その障害物ＯＢが自車に対して近距離に存在する場合にも、回り込み波の受信強度は大きくなる。図１０（ｂ）、（ｃ）に示されるように、障害物ＯＢが近距離に存在する場合、ベクトル差分振幅強度のピークＡにおいては、そのピーク幅が、障害物ＯＢが存在しない場合に通常得られるベクトル差分振幅強度のピークＡよりも大きく、かつ、ベクトル差分振幅強度のピークＡがしきい値を超えている。このような場合には、障害物ＯＢが自車の近距離に存在するとして、距離算出部３５にて得られた距離は正しい旨の正常信号をダイアグ制御部３６から警報制御部３７に出力する。
【００８７】
また、本装置に故障が生じている場合にもベクトル差分振幅強度はダイアグ制御部３６に入力される。しかしながら、本装置が故障している場合には、ベクトル差分振幅強度のピークＡが出力されない。つまり、送信系、受信系、具体的には、アンテナ部１０、ＲＦ部２０、送信タイミング生成部３１、第１のＡ／Ｄ変換部３２、第２のＡ／Ｄ変換部３３のいずれかの箇所が故障したこと、および、それぞれを接続する配線が断線していると言える。このため、ベクトル差分振幅強度に必ず現れるはずの回り込み波によるピークは現れない。そこで、ベクトル差分振幅強度に、本装置の故障を検出するための故障しきい値を設け、ダイアグ制御部３６に入力されるベクトル差分振幅強度がこの故障しきい値を超えない場合には、本装置は故障したと判定する。以下、図１１を参照して、本装置の故障診断について説明する。
【００８８】
図１１は、本装置の故障を検出する様子を示した図である。なお、図１１においては、障害物ＯＢが存在しない場合の波形を示している。まず、上述のように、本装置が正常に稼動している場合には、図９（ａ）に示されるように、ベクトル差分振幅強度において、回り込み波によるピーク（ピークＡ）が現れる。一方、本装置が故障した場合、すなわち装置内部での断線、送受信回路内の故障等が起こった場合には、図１１に示されるように、本装置が正常であれば必ず現れるピークＡが現れない。
【００８９】
したがって、ベクトル差分振幅強度に対して０ではない故障しきい値を設ける。そして、ベクトル差分振幅強度のピークＡがこの故障しきい値を超えない場合には、回り込み波によるピークが検出されない、つまり本装置が故障していると判定し、ダイアグ制御部３６から警報制御部３７に故障信号を出力する。
【００９０】
上述のように、警報制御部３７には距離算出部３５から自車と障害物ＯＢとの間の距離と、ダイアグ制御部３６から正常信号または異常信号もしくは故障信号が入力される。また、この警報制御部３７には、入力部４０が操作されることにより、自車と障害物ＯＢとの間がどのくらいの距離の場合に警告を発するか、どのような警告を行うか等の警告条件が設定されている。
【００９１】
したがって、ダイアグ制御部３６から警報制御部３７に正常信号が入力されている場合には、上記警告条件に従った警告処理がなされる。本実施形態では、警告処理として、例えばナビゲーション用の表示装置に自車と障害物ＯＢとの間の距離を表示することや、スピーカーから障害物ＯＢが存在することを知らせることや、シートベルトを振動させて注意を促すことなどがなされる。以上のようにして、自車と障害物ＯＢとの間の距離が求められ、ドライバにその旨が知らされる。
【００９２】
一方、警告制御部３７に異常信号が入力されている場合には、警報制御部３７に距離算出部３５から距離が入力されていても、この距離は間違いであると判定し、通常の警告処理を行わず、正常に障害物ＯＢの検知ができていないことを、例えばナビゲーション用の表示装置に検知不可能と表示することや、スピーカーから検知不可能であることを知らせることや、シートベルトを振動させるパターンを変えて異常を通知することなどがなされる。
【００９３】
また、警告制御部３７に故障信号が入力されると、警告制御部３７は本装置が故障している旨を表示部５０や報知部６０を介してドライバに知らせる。具体的には、ナビゲーション装置の表示部分に本装置が故障している旨を表示することや、スピーカーから本装置が故障していることをアナウンスする。このようにして、本装置が故障していることをドライバに通知する。
【００９４】
次に、車載レーダ装置を車体に設置する方法について、図１２を参照して説明する。図１２は、本装置と自車の部品（カバーＣＯ）との位置関係と、その位置関係に応じた強度レベルのベクトル差分振幅強度（ピークＡ）とを示した図である。図１２（ａ）は車載レーダ装置が不適切な位置に設置される様子、図１２（ｂ）は車載レーダ装置が適切な位置に配置される様子を示した図である。なお、図１２は、車載レーダ装置を車両搭載位置において断面（側面）から見た図になっている。
【００９５】
まず、車載レーダ装置を車体に取り付ける際に、障害物ＯＢが存在しない場所にて本装置を稼動させる。また、モニタ等の表示手段を用意し、ダイアグ制御部３６に備えられた取り付け位置調整用信号出力から表示手段にベクトル差分振幅強度を出力させる。こうすることで、ベクトル差分振幅強度としきい値とを表示手段に表示することができる。そして、車載レーダ装置を車体の所望の位置に配置させる。
【００９６】
すると、図１２（ａ）に示されるように、車載レーダ装置が配置された位置に応じてベクトル差分振幅強度のピークＡとしきい値とが表示手段に表示される。図１２（ａ）のように、車載レーダ装置とカバーＣＯとの間隔が開いていると、ピークＡがしきい値を超えてしまうため、本装置をカバーＣＯに近づけてピークＡがしきい値を超えないようにする必要がある。
【００９７】
なお、ピークＡとしきい値との関係は、本装置とカバーＣＯとの位置関係に依存していない。すなわち、上述した例では、本装置とカバーＣＯとの間隔が開いていると、ピークＡがしきい値を超えているが、本装置とカバーＣＯとの間隔が狭い場合にピークＡがしきい値を超える場合もある。
【００９８】
そして、表示手段を見ながら本装置をカバーＣＯに近づけていくことで、本装置とカバーＣＯとの位置関係、さらには本装置の姿勢を調整することにより、図１２（ｂ）に示されるように、ピークＡがしきい値を超えないようにする。このとき、ノイズや温度変化によってピークＡがしきい値を超えてしまわないようにある程度マージンを持たせるため、ピークＡがしきい値よりあるマージン以下になるように、本装置とカバーＣＯとの間の位置関係および本装置の姿勢を調整する。このようにして、車載レーダ装置を車両に取り付ける。なお、自車の部品がカバーＣＯに限るわけではなく、バンパ等との位置関係、姿勢も上記と同様に調整される。
【００９９】
以上説明したように、本実施形態では、自車と障害物ＯＢとの間の距離を確実に検出している。すなわち、ＩＱミキサ２５にて受信信号からＩ信号およびＱ信号を抽出している。そして、第１および第２のＡ／Ｄ変換部３２、３３にてサンプリングした値を再構成することで高速サンプリングした場合と同等の１つのパルス波形を得る。これにより、差分算出部３４および距離算出部３５にて、自車と障害物ＯＢとの間の距離を算出するためのＩ信号およびＱ信号を得ることができる。
【０１００】
そして、これらの信号の差分をそれぞれ求めることで、受信信号に障害物ＯＢでの反射波以外の受信信号によるピーク、例えば自車の部品（バンパやレーダ装置前面のカバー等）に反射した反射波などの回り込み波が受信信号に含まれていたとしても、受信信号から障害物ＯＢからの反射波によるピークを抽出することができる。
【０１０１】
また、自車と障害物ＯＢとの間の距離を求める際、距離算出部３５においては、上記回り込み波のピーク（ピークＡ）がしきい値を超えないようにしきい値を設定する。これにより、しきい値によって障害物ＯＢによるピーク（ピークＢ）のみを検出できるようにすることができる。また、障害物ＯＢによるピーク（ピークＢ）がしきい値を超える時の時間を得る。これにより、障害物ＯＢが存在する場合に、送信信号を送信し、受信するまでの時間を得ることができる。したがって、この時間を用いて自車と障害物ＯＢとの間の距離を求めることができる。
【０１０２】
このとき、回り込み波によるピークが、しきい値を超えてしまう場合があっても、距離算出部３５にて算出される距離が正しい値であるか否かをダイアグ制御部３６にて判定し、その判定結果に基づき正常信号または異常信号を出力する。そして、警報制御部３７は、正常信号が入力されると警報処理を行い、異常信号が入力されると警報処理を行わず、異常処理を行う。これにより、自車と障害物ＯＢとの間の距離が算出されたとしても、その距離が正しい値ではない場合には、警告処理を行わず、異常処理を行うようにすることができ、誤報を防止し、異常をドライバに通知できる。また、回り込み波によるピークが所定のレベル以下の場合には、車載レーダ装置が故障しているので、故障処理を行い、故障していることをドライバに通知できる。
【０１０３】
また、警報制御部３７にて警報処理することで、ドライバに対して自車周辺に障害物ＯＢが存在することを知らせることができ、ドライバに対して注意を促すことができる。
【０１０４】
また、ダイアグ制御部３６から出力する取り付け位置調整用信号を出力する、すなわちベクトル差分振幅強度のピーク波形を出力して、このピーク波形をモニタに表示する。これにより、このベクトル差分振幅強度のピーク波形をモニタしながら車載レーダ装置の取り付け位置を調整することができ、回り込み波のレベルを調整しながら車載レーダ装置を自車の適切な位置に取り付けることができる。
【０１０５】
（他の実施形態）
上記第１実施形態に示した車載レーダ装置の構成は、一例を示すものであって、この構成に限定されないことはいうまでもない。
【０１０６】
第１実施形態において、受信信号から抽出したＩ信号やＱ信号にノイズが含まれる場合がある。そこで、差分算出部３４におけるベクトル差分処理を実行する際に、Ｉ信号およびＱ信号に含まれるノイズに対して平均化処理を行い、ノイズの影響を低減させることも可能である。
【０１０７】
また、表示部５０、報知部６０は、上記第１実施形態に記したものに限らず、他の方法によって注意を促すようにしても構わない。
【０１０８】
上記第１実施形態において、差分算出部３４は、第１および第２のＡ／Ｄ変換部３２、３３でデジタル信号に変換されたＩ信号およびＱ信号のそれぞれ差分の二乗和の平方根を用いたが、平方根を用いずに、二乗和に基づき、差分処理、距離算出処理、ダイアグ制御処理、警報処理を実施してもよい。
【０１０９】
上記第１実施形態では、第１および第２のＡ／Ｄ変換部３２、３３にてＩ信号およびＱ信号をサンプリングしてデジタル信号に変換している。このとき、サンプリングはタイミングコントローラ３０１からＡ／Ｄコンバータ３０２に入力されるパルスの立ち上がりに応じてなされている。ここで、サンプリングを行うタイミングパルスの送信タイミングパルスに対する遅延時間を大きくし、粗くＩ信号またはＱ信号をサンプリングした後、Ｉ信号またはＱ信号が変化する近傍を、遅延時間を細かく調整してサンプリングすることもできる。
【０１１０】
図１３は、Ｉ信号において、変化点を細かくサンプリングする様子を示した図である。このように、Ｉ信号に対して図６に示されるサンプリングを行った後、図１３に示されるように変化点の近傍を細かくサンプリングするようにしてもよい。これにより、Ｉ信号の受信信号が変化する点を再構成部３０３にて詳細に再現することができる。なお、Ｑ信号においても、Ｉ信号と同様の処理がなされる。
【０１１１】
また、第１および第２のＡ／Ｄ変換部３２、３３におけるＩ信号およびＱ信号のサンプリングにおいては、前述の例より高速にサンプリングが可能なＡ／Ｄコンバータを用いると共に、タイミングコントローラ３０１からＡ／Ｄコンバータ３０２に出力するタイミングパルスの周期を変えることで、Ｉ信号およびＱ信号を高速サンプリングすることもできる。
【０１１２】
図１４は、サンプリングするタイミングパルスのパルス周期を狭めてＩ信号をサンプリングする様子を示した図である。第１および第２のＡ／Ｄ変換部３２、３３の構成において、タイミングコントローラ３０１に入力される送信タイミングパルスを基準に、タイミングコントローラ３０１でパルス周期とパルス幅を、図１４に示されるように、例えばＩ信号の１送信パルス分に相当する受信信号の中に、サンプリングするタイミングパルスが４つ含まれるように変える。これにより、１つのＩ信号の１パルスに相当する受信信号において、４つの点をサンプリングする。そして、このサンプリングパルスをタイミングコントローラ３０１にてずらして出力し、Ｉ信号をサンプリングする。これにより、少ない繰り返し数のＩ信号の１パルスに相当する受信信号にて高速サンプリングすることができる。なお、Ｑ信号も図１４に示されるようにサンプリング可能である。また、１パルスに相当するＩ信号やＱ信号でサンプリングする数、すなわちサンプリングタイミングパルスの数は、Ａ／Ｄコンバータ３０２のサンプリングできる範囲まで任意に設定可能である。
【０１１３】
図１４のように１つのＩ信号およびＱ信号から数点サンプリングする場合、第１および第２のＡ／Ｄ変換部３２、３３を、図１５に示される構成としても良い。図１５は、第１および第２のＡ／Ｄ変換部３２、３３の構成の一例を示した図である。図１５に示されるように、Ａ／Ｄ変換部３１０は、サンプリングクロック生成部３１１と、複数の遅延部３１２と、複数のＡ／Ｄコンバータ３１３と、を備えて構成されている。
【０１１４】
サンプリングクロック生成部３１１は、入力される送信タイミングパルスに基づき、サンプリング周期を示すサンプリングクロックを生成するものである。Ａ／Ｄコンバータ３１１は、第１実施形態における第１および第２のＡ／Ｄ変換部３２、３３に含まれるＡ／Ｄコンバータ３０２と同じものである。遅延部３１２は、サンプリングクロック生成部３１１にて生成されたサンプリングクロックのタイミングをそれぞれずらす（遅延する）ものである。この遅延部３１２においては、それぞれ遅延する時間が設定されており、図１５において下部に配置される遅延部３１２ほど、長い遅延時間が設定されている。
【０１１５】
Ａ／Ｄ変換部３１０内に設置される遅延部３１２およびＡ／Ｄコンバータ３１３の数は、このＡ／Ｄ変換部３１０のサンプリング周期および等価的に細かくサンプリングしたい周期に応じて設計時に決定される。
【０１１６】
上記構成のＡ／Ｄ変換部３１０においては、例えば１つのＩ信号にてサンプリングクロックが４パルス含まれるようにサンプリングクロック生成部３１１にて送信タイミングパルスをサンプリングクロックに変換し、このサンプリングクロックを各遅延部３１２にて少しずつタイミングをずらして各Ａ／Ｄコンバータ３１３に出力することにより、図１４に示されるサンプリングと同様のサンプリングを時間的に並列に実施することができる。このようにすることで、図１３、図１４に示されるサンプリングの場合に比べて短時間で受信信号の波形をサンプリングすることも可能である。なお、このＡ／Ｄ変換部３１０は、Ｉ信号およびＱ信号に対してそれぞれ用意される。
【０１１７】
また、上記第１実施形態では、第１および第２のＡ／Ｄ変換部３２、３３において、サンプリングタイミングをずらすと共に複数個の受信信号をサンプリングしてその結果を再構成することでＩ信号およびＱ信号の高速Ａ／Ｄ変換を実現している。しかしながら、高速（例えば数ＧＨｚ以上）のサンプリングクロックで直接サンプリング可能なＡ／Ｄコンバータを用いてサンプリングしても良い。
【０１１８】
第１実施形態では、ベクトル差分振幅強度のピーク波形を得た後、ベクトル差分振幅強度のピークＢがしきい値を超えた時間Ｔ１とゼロ点時間Ｔ０との時間差Ｔを求めているが、送信信号を送信して受信するまでの時間の求め方は、これに限るものではない。すなわち、ベクトル差分振幅強度を微分し、この微分波形が０と交差する時間を求めることも可能である。
【０１１９】
図１６は、ベクトル差分振幅強度のピーク波形を微分する様子を示した図である。この図に示されるように、ベクトル差分振幅強度のピーク波形の微分を求め、その微分波形において、ピークＡおよびピークＢの微分波形が０と交差する各時間における時間差Ｔを求める。つまり、送信信号が自車のバンパと障害物ＯＢとにそれぞれ反射する時間差Ｔがわかる。そして、この時間Ｔを上記数式２に代入することにより、自車と障害物ＯＢとの間の距離を求めるようにしても良い。また、上記第１実施形態で示されるしきい値による判定と組み合わせて、自車と障害物ＯＢとの間の距離の精度を向上させるようにしても良い。
【０１２０】
ベクトル差分処理における、Ｉ信号およびＱ信号のそれぞれの差分を算出する所定時間は、しきい値のように時間によって変えても良い。たとえば、送信した送信信号が近距離から反射して受信される区間においては、差分区間を短く設定し、遠距離から反射して受信される区間においては、差分区間を長く設定しても良い。また、複数の差分時間でＩ信号およびＱ信号の差分を求め、ピークが生じやすい差分の結果を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る車載レーダ装置のブロック構成図である。
【図２】図１に示すＲＦ部のブロック構成図である。
【図３】図２に示すＩＱミキサのブロック構成図である。
【図４】図１に示す検出制御部のブロック構成図である。
【図５】図４に示す第１および第２のＡ／Ｄ変換部のブロック構成図である。
【図６】第１のＡ／Ｄ変換部におけるＩ信号のサンプリングの様子を示した図である。
【図７】ベクトル差分の原理を示した説明図である。
【図８】差分算出部が行うベクトル差分算出処理を示した図である。
【図９】ベクトル差分振幅強度に対するしきい値を設定する様子を示した図である。
【図１０】異常時と正常時におけるベクトル差分振幅強度のピークを示した図である。
【図１１】車載レーダ装置の故障を検出する様子を示した図である。
【図１２】車載レーダ装置と自車の部品（カバー）との位置関係と、その位置関係に応じた強度レベルのベクトル差分振幅強度（ピークＡ）とを示した図である。
【図１３】Ｉ信号において、変化点を細かくサンプリングする様子を示した図である。
【図１４】送信タイミングパルスのパルス間隔を変更してＩ信号をサンプリングする様子を示した図である。
【図１５】第１および第２のＡ／Ｄ変換部の構成の一例を示した図である。
【図１６】ベクトル差分振幅強度のピーク波形を微分する様子を示した図である。
【図１７】送信信号が自車のバンパ、カバー等に反射して回り込み波として受信される様子を示した図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１０…アンテナ部、１１…送信アンテナ、１２…受信アンテナ、２０…ＲＦ部、
２１…発振器、２２…スイッチ、２３…第１のアンプ、２４…第２のアンプ、
２５…ＩＱミキサ、２６…第３のアンプ、２７…第４のアンプ、３０…検出制御部、
３１…送信タイミング生成部、３２…第１のＡ／Ｄ変換部、３３…第２のＡ／Ｄ変換部、
３４…差分算出部、３５…距離算出部、３６…ダイアグ制御部、３７…警報制御部、
４０…入力部、５０…表示部、６０…報知部、ＯＢ…障害物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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